什么是射頻前端？射頻前端的主要器件有哪些？

2023-04-27 19:32:47 作者：C-C 9108

1 什么是射頻前端

射頻前端(Radio Frequency Front-End, RFFE)是智能手機等移動通信產品(無線通信模塊)的核心組件，起到收發射頻信號的作用。

無線通信模塊有天線、射頻前端和主芯片，主要用途為信號發射、信號接收過程中二進制信號和無線電磁波信號的相互轉換，一般過程是在發射信號的過程中將二進制信號轉換成高頻率的無線電磁波信號，在接收信號的過程中將收到的電磁波信號轉換成二進制數字信號。

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2 射頻前端的主要器件

射頻前端的主要器件包括功率放大器(PA，Power Amplifier)、濾波器(Filter)、開關(Switch)、低噪音放大器(LNA, Low Noise Amplifer)、調諧器(Tuner)、雙/多工器(Du/Multiplexer)。

(1) PA:一般位于上行鏈路，用于增大信號功率，為有源器件。由于無線傳輸過程存在鏈路衰減,因此發射端信號的功率要足夠大才能保證遠距離傳輸,而PA正是通過向電源獲取能量、來放大信號的輸出功率。其主要工藝技術包括低頻段的Si-CMOS和高頻段的GaAs/GaN。

(2)濾波器:對特定頻率的以外的頻率進行濾除，為無源器件。濾波器由電阻、電感和電容的組合，其中電感阻止高頻信號、允許低頻信號通過，電容恰恰相反。濾波器有四種模式，低通濾波器(濾除高頻信號)、高通濾波器(濾除低頻信號)，或者兩者結合形成的帶通濾波器、帶阻濾波器。其主要工藝技術包括SAW, TC-SAW, BAW-FBAR, BAW-SMR.

(3)其他:開關用于實現射頻收發通道的切換; LNA位于接受通路上，抑制噪音并放大天線接收到的微弱信號:雙工器由接收端濾波器和發射端濾波器組成，用于實現射頻收發通道的隔離。

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3 射頻前端的市場

按照下游來分，民用射頻前端下游主要為移動終端(手機為主)、通信基站，其中手機是主要的下游市場。射頻前端為手機無線通信模塊重要部分。手機的無線通信模塊包含四部分,即天線、射頻前端(RFFE, Radio Frequency Front end)、射頻收發(RF Transceiver)及基帶(BB, Base Band),共同組成接收通路/下行鏈路(即Receive, Rx) 和發射通路/上行鏈路(即Transmit, Tx)。

簡單來說，基帶信號是指需要的處理信號,如麥克風接收到的音頻，但其頻率較低,不適合距離傳輸(一是天線長度與波長成正比、二是低頻段頻譜資源有限)，因此需要把低頻的基帶信號加載到更高頻的電磁波上，即用射頻電流作為載波。以上過程被稱作基帶的調制(反向過程為解調)，而射頻前端則是對射頻信號進行過濾和放大。